2023-11-28 14:12:11
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)中，確保果蔬的品質(zhì)和安全是至關(guān)重要的任務(wù)。然而，果蔬的內(nèi)部質(zhì)量問(wèn)題通常是難以察覺(jué)的，這給生產(chǎn)商、零售商和消費(fèi)者帶來(lái)了挑戰(zhàn)，幸運(yùn)的是，現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)帶來(lái)了一種令人印象深刻的解決方案，即近紅外（NIR）透射光譜技術(shù)。這一先進(jìn)技術(shù)允許我們深入了解果蔬內(nèi)部的情況，從而能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)內(nèi)部缺陷、腐爛、蟲(chóng)害以及營(yíng)養(yǎng)成分，目前果蔬內(nèi)部缺陷檢測(cè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售中。
在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，果蔬內(nèi)部的蟲(chóng)害是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要問(wèn)題。在檢測(cè)蟲(chóng)害時(shí)，NIR透射光譜技術(shù)通過(guò)分析透射光譜數(shù)據(jù)，可以識(shí)別并判斷出果蔬內(nèi)部是否存在病蟲(chóng)害問(wèn)題，并進(jìn)行定量評(píng)估，空心化問(wèn)題也是同樣如此。在檢測(cè)果蔬內(nèi)部腐爛程度時(shí)，NIR透射光譜技術(shù)可以透過(guò)果蔬表皮，識(shí)別果蔬內(nèi)部存在的腐爛區(qū)域，并定量評(píng)估腐爛程度。這可以幫助農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商和零售商提前篩選掉腐爛的果蔬，以保證產(chǎn)品的品質(zhì)和延長(zhǎng)貨架期。
以蘋果為例，蘋果的霉心病和水心病是兩種常見(jiàn)的內(nèi)部缺陷疾病，在蘋果品質(zhì)評(píng)估和出口質(zhì)檢中非常重要。
霉心病是一種由霉菌引起的蘋果內(nèi)部病變，通常在果實(shí)存儲(chǔ)期間出現(xiàn)，常表現(xiàn)為水勢(shì)失衡，導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)部形成棕色或黑色的霉斑。霉心病的檢測(cè)通常通過(guò)目視檢查和切開(kāi)果實(shí)進(jìn)行觀察，如果果實(shí)有可疑的病變跡象，就會(huì)被判定為受到霉心病的感染。近年來(lái)，一些新的非破壞性檢測(cè)方法也被研究用于霉心病的檢測(cè)，包括使用NIR透射光譜技術(shù)，通過(guò)分析果實(shí)內(nèi)部的光譜信息，檢測(cè)蘋果中潛在的霉心病病變并進(jìn)行預(yù)測(cè)，很大程度上減少了果實(shí)損耗，降低了經(jīng)濟(jì)損失。
蘋果“冰糖心”也是一種蘋果病害，即水心病。在中國(guó)西北高原干旱地區(qū)多有發(fā)生，是一種生理性病變。病果剖開(kāi)后，其內(nèi)部組織的細(xì)胞間隙充滿細(xì)胞液而呈水漬狀在果實(shí)中心，也有的發(fā)生于果實(shí)維管束四周和果肉其他部位。“冰糖心”通常指富士蘋果中的水心病表現(xiàn)比較明顯的果實(shí)，其內(nèi)部病變形成的水漬狀果心常被商家用來(lái)作為賣點(diǎn)進(jìn)行宣傳。
對(duì)于水心病的蘋果，當(dāng)果實(shí)內(nèi)部的水心未發(fā)生褐變腐敗之前，是可以食用的。此時(shí)，蘋果水分豐富，口感脆嫩多汁，具有較高的糖度，能滿足一些消費(fèi)者對(duì)于甜味的追求。然而，需要注意的是，雖然水心病蘋果可以食用，但由于水心病對(duì)果實(shí)貯藏性的影響，其保鮮期相對(duì)較短。由于水心病導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)部的細(xì)胞液增多，這可能會(huì)降低果實(shí)的貯藏壽命，患水心病的果實(shí)在貯藏過(guò)程中更容易變軟、褐變和腐爛。
目前，水心病檢測(cè)主要依靠目視觀察和切開(kāi)果實(shí)進(jìn)行檢查。水心病導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)部細(xì)胞間隙充滿細(xì)胞液，改變了果實(shí)的光學(xué)性質(zhì)。近紅外透射光譜技術(shù)可以探測(cè)這種光學(xué)變化，并通過(guò)對(duì)光譜數(shù)據(jù)的分析來(lái)判斷水心病的程度和位置。利用近紅外透射光譜技術(shù)進(jìn)行水心病的檢測(cè)，不僅可以提高檢測(cè)效率，減少人工判斷的主觀性，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大批量樣品的快速檢測(cè)。
除了缺陷，NIR透射光譜技術(shù)還可應(yīng)用于檢測(cè)果蔬內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)成分。通過(guò)分析透射光譜數(shù)據(jù)，可以獲得果蔬內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)成分含量，例如糖分、酸度、維生素含量等。這對(duì)提升產(chǎn)品食用價(jià)值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝具有重要意義。此外，NIR透射光譜技術(shù)還能夠快速測(cè)量果蔬樣品的透射光譜，并通過(guò)建立與缺陷相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)果蔬內(nèi)部缺陷的快速篩選和分級(jí)。這可以提高生產(chǎn)效率，降低人工檢測(cè)的成本，并確保所銷售的果蔬符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
在不斷創(chuàng)新和發(fā)展中，近紅外（NIR）透射光譜技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性技術(shù)。它不僅使果蔬內(nèi)部質(zhì)量問(wèn)題的檢測(cè)更加準(zhǔn)確和高效，還有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力，增強(qiáng)了果蔬產(chǎn)業(yè)的可追溯性和管理效率。
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